SEMINÁRIO Materiais de Construção e Sustentabilidade Coimbra, 16 de Junho de 2010 Auditório do CTCV

Transcrição

1 SEMINÁRIO Materiais de Construção e Sustentabilidade Coimbra, 16 de Junho de 2010 Auditório do CTCV José António Santos jose.santos@lneg.pt LNEG - Laboratório Nacional de Energia e Geologia, IP UEP Unidade de Engenharia de Produto

2 Madeira na construção Sumário: O que pode ser feito de madeira Exemplos de construção em madeira Quando é vantajoso utilizar a madeira Particularidades e limitações da madeira Argumentos ambientais Relação da madeira com a água Aplicações da madeira na construção Espécies de madeira disponíveis O melhoramento tecnológico Normalização e regulamentação da qualidade DPC Directiva dos Produtos da Construção Normas harmonizadas Ciclo de vida dos produtos de madeira Exemplos na reabilitação Preços de referência

3 Madeira na construção desde tempos antigos Norte da Suécia. Casas com mais de cem anos

4 Exemplos Porta

5 Monção - Portugal Cortesia: Rusticasa 5

6 Vila Nova Cerveira - Portugal 6 Cortesia: Rusticasa

7 Montagem de estrutura cobertura pavilhão industrial - Leiria 7

8 Estrutura da cobertura, em lamelado-colado de pinho bravo Preço de referência 600 / m3 de madeira

9

10

11 J.A.Santos

12 Onde é mais vantajoso usar a madeira? Revestimentos de piso Estruturas Isolamentos de paredes Decoração 12

13 Onde se corre mais riscos em usar a madeira? Exposição ao exterior Ambientes húmidos Contacto directo como o solo 13

14 Argumentos ambientais a favor da madeira na construção 14

15 Impacto ambiental Durante todo o ciclo de vida Energia para ser produzido (GJ por ton.) Madeira Materiais de construção Tijolo cerâmico Aço -2,9 * 2,94 18 Emissões ( t CO 2 -e / t ) -0,2 0,2 1,4 Emissões ( t CO 2 -e / m3 ) -0,5 0,6 10,9 Consumo de água (m3) 0 0,15? Possibilidades de reciclagem (%) 30 Produção de energia em fim de ciclo (%) J A Santos 20 (só para t. maciço) * Conta-se com o balanço da energia produzida com os resíduos

16 Materiais amigos do ambiente Emissões de CO2 Gás Potencial de aquecimento global * Contribuição para o aquecimento (%) CO CH N 2 O Compostos halogenados X * considerando um período de 100 anos, relativamente ao CO2 Nota: Dados com mistura de várias fontes. Uso da madeira tem contribuição de armazenamento (sequestro de carbono) A queima da madeira não tratada quimicamente tem uma contribuição neutra J A Santos

17 Armazenamento / emissão de CO2 J A Santos

18 Comparação de produtos em madeira e outros J.A.Santos

19 19

20 Comparação de duas viga com a mesma rigidez. Deslocamento - Tempo FOGO-T1 100 Deslocamento [mm] Viga de madeira Viga de aço 0 0,00 3,00 6,00 9,00 12,00 15,00 Tempo [min] Mesma carga e igual intensidade de fogo. O ferro começou a ceder ao fim de 6 minutos. - E a madeira? Cortesia: Universidade do Minho

21 A madeira carbonizou na superfície, mas manteve a capacidade de carga Secção inicial Secção após o fogo Universidade do Minho

22 J.A.Santos A segurança ao fogo está na espessura da madeira

23 Evolução Temporal da Área por Espécie Inventário (x 1000 ha) Espécies Pinheiro-bravo (172) Eucalipto (119) Sobreiro * (28) Azinheira (4) Pinheiro-manso (2) Out. Resinosas (4) Carvalhos (15) Castanheiro * (1) Out. Folhosas (11) * Área subestimada por ainda não considerar novas arborizações ( ) Área de povoamentos ardidos

24

25 Soalho Forro Vigas maciças J.A.Santos

26 Paredes de rodízio Paredes tabique J.A.Santos Marques Pinho Carlos Fonseca

27 J.A.Santos Encaixe das vigas do piso nas paredes

28 J.A.Santos

29 J.A.Santos Encaixe das vigas do piso nas paredes

30 Prémio de reabilitação edifícios de madeira, no centro histórico de Guimarães Arq. Fernando Távora ( ) EUROPEAN UNION PRIZE FOR CULTURAL HERITAGE / EUROPA NOSTRA AWARDS

31 J.A.Santos Recuperação de edifícios antigos

32 J.A.Santos Estrutura dos pisos e cobertura em madeira lamelada-colada

33 Exemplo de aplicação de estrutura de 2 pisos J.A.Santos e A. Marques Pinho

34 Detalhe de fixação das vigas às paredes, através de cantoneira de ferro J.A.Santos e A. Marques Pinho

35

36 Cortesia: Jorge Van Krieken

37 Cortesia: Jorge Van Krieken

38 Paredes interiores em tijolo de barro seco ao Sol, para conferir massa térmica Reboco interior de barro e saibro J.A.Santos

39 J.A.Santos

40 Baixo custo 200 a 300 / m2 Máximo conforto térmico e ambiente Uso de materiais locais (palha, linho, barro, cal) Sistemas construtivos acessíveis à auto-construção Soluções para elevada durabilidade Construção rápida

41 Conceito de estrutura base para construção de baixo custo J.A.Santos Isolamentos em placas minerais Paredes ETICS External Thermal Insulation Composite Systems

42 Solução optimizada cobertura completa Placa OSB Telha Ripa Cumeeira / fileiro Ventilação Isolamento Madres Réguas longitudinais JASantos Placa de gesso Perna da asna e/ou barrotes Tela semiporosa

43

44 Classes de risco das madeiras NP EN 335-2: Durabilidade da madeira. Classes de risco de ataque biológico. Parte 2 Madeira Maciça Classes de Risco Teor em água da madeira Inferior a 20 % Ocasionalmente > 20 % Frequentemente > 20 % Permanentemente > 20 % Permanentemente > 20 % Situações gerais em serviço Sem contacto com o solo, sob coberto (pavimentos) Sem contacto com o solo, sob coberto mas com risco de humidificação (estruturas de cobertura) Sem contacto com o solo, não coberto (caixilharia) Em contacto com o solo ou água doce (fundações) Na água salgada (pontões) Principais agentes biológicos presentes em toda a Europa Carunchos Carunchos e podridão castanha Carunchos, podridão castanha e podridão branca Carunchos, podridão castanha, podridão branca e podridão mole. Carunchos, podridão castanha, podridão branca, podridão mole e xilófagos marinhos Agentes biológicos de presença localizada Térmitas Térmitas Térmitas Térmitas Térmitas J.A.Santos

45 Anexo A EN Quadro 2 : Durabilidade natural e impregnabilidade de espécies Resinosas Norma Europeia Nome científico Nome comum Origem Massa volúmica / Intervalo de massa volúmica a 12% (m/m) de teor em água (kg/m 3 ) Fungo s Durabilidade natural Impregnabilidade Largura do borne Hylotrupe s Anobiu m Térmita s Cerne Borne Obs. Pinus pinaster Ait. [=P. maritima Lam. non Mill.] P: Pinho bravo E: Maritime Pine F: Pin maritime D: Seestrand- Kiefer Sul e Sudoes te da Europa S S S 4 1 g (grande) Cerne medianamente a pouco durável Borne susceptível Cerne não impregnável Borne facilmente impregnável Borne susceptível Cerne susceptível JASantos

46 Valores de cálculo para dimensionamento estrutural NP 4305 (classe) PINHO BRAVO - Classe E PINHO BRAVO - Classe EE Nome Científico Pinus pinaster Pinus pinaster Flexão (vc) f m,k [N/mm2] Tracção (vc) f t,0,k [N/mm2 ] Tracção (vc) f t,90,k [N/mm2] Compr. (vc) f c,0,k [N /mm2] Comp. (vc) f c,90,k [N /mm2] Corte (vc) f v,k [N /mm2] MOE (vm) E 0,mean [N /mm2] MOE (vc) E 0,05 [N /mm2] MOE (vm) E 90,mean [N /mm2] MOD G mean [N /mm2] Massa Vol. (vm) ρ mean [kg/m3] Massa Vol. (vc) ρ k [kg/m3] 18 10,8 0, , ,49 24,7 7,3 3, EN 338 C ,3 18 4,8 2, Classe E contemplada na norma europeia: EN 1912:2004 Madeira estrutural classes de qualidade Classificação visual e por espécies JASantos J.A.Santos

47 Normas harmonizadas para madeira Revestimentos de piso EN 14342:2005+A1 - Pavimentos de madeira Características, avaliação da conformidade e marcação Revestimentos de parede EN 14915: Lambris e painéis de madeira maciça Características, avaliação da conformidade e marcação Derivados da madeira EN 13986:2002 Wood-based panels for use in construction Characteristics, evaluation of conformity and marking

48 Normas harmonizadas para madeira Estruturas de madeira EN 14080: Timber structures - Glued laminated timber - Requirements EN : Timber structures - Strength graded structural timber with rectangular cross section - Part 1: General requirements EN 14250: Timber structures - Product requirements for prefabricated structural members assembled with punched metal plate fasteners EN 14374:2004 Timber Structures Structural laminated veneer lumber Requirements EN 14545:2008 Timber structures Connectors Requirements EN 14592: - Timber structures Dowel-type fasteners - Requirements

49 Protótipo de janela tipo Europeu Madeira portuguesa carvalho negral Fabricado por: Celso & Filhos (Viseu) J A Santos

50 50

51 B A Vigas de piso 25 / m2 Viga lamelada, 6 m secção 240 x110 mm2 = 95 / cada Soalho estrutural, (pinho bravo) = 12 a 15 / m2 Forro - 10 / m2 Exemplos: Um piso completo de 80 m Cobertura (sem telha nem isolamentos)

52 Conclusões Contribuição da madeira para a construção sustentável em Portugal Material natural, renovável e disponível em Portugal Matéria-prima pouco consumidora de energia na sua transformação; Tecnologia de fabrico acessível Boa qualidade e segurança Tempos de construção muito curtos Preços competitivos J.A.Santos

53 Conclusões Construção nova Estrutura e paredes de moradias individuais Revestimentos de piso - soalhos maciços estruturais, flutuantes,... Partes decorativas da construção - Pérgulas, varandas, passadiços Reabilitação Estrutura de pisos Revestimentos de piso estruturais Paredes e divisórias Escadas J.A.Santos

54 Novos desafios Edifícios de emissões zero Auto-suficientes em energia Qual a componente energética global, incluindo dos materiais de construção? 54